JP2020186167A - 合わせガラス - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明に係る合わせガラスをウインドシールドに適用した第1実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図1は、本実施形態に係るウインドシールドの平面図、図2は図1の断面図である。図1及び図2に示すように、本実施形態に係るウインドシールドは、外側ガラス板(第2ガラス板)1、内側ガラス板(第1ガラス板)2、及びこれらガラス板1,2の間に配置される中間膜3を備えている。また、内側ガラス板2の上端部及び下端部には、切欠き部21,22がそれぞれ形成されており、各切欠き部21,22では、中間膜3から延びる接続材41,42がそれぞれ露出している。以下、各部材について説明する。
<1−1.ガラス板>
各ガラス板1,2は、ともに、下辺(第2辺)12が上辺(第1辺)11よりも長い矩形状に形成されており、上述したように、内側ガラス板2の上端部及び下端部には、円弧状の切欠き部がそれぞれ形成されている。以下では、内側ガラス板2の上端部に形成された切欠き部を第1切欠き部21、下端部に形成された切欠き部を第2切欠き部22と称することとする。また、各ガラス板11,12としては、公知のガラス板を用いることができ、熱線吸収ガラス、一般的なクリアガラスやグリーンガラス、またはUVグリーンガラスで形成することもできる。但し、これらのガラス板11、12は、自動車が使用される国の安全規格に沿った可視光線透過率を実現する必要がある。例えば、外側ガラス板11により必要な日射吸収率を確保し、内側ガラス板12により可視光線透過率が安全規格を満たすように調整することができる。以下に、クリアガラス、熱線吸収ガラス、及びソーダ石灰系ガラスの組成の一例を示す。
SiO2:70〜73質量%
Al2O3:0.6〜2.4質量%
CaO:7〜12質量%
MgO:1.0〜4.5質量%
R2O:13〜15質量%(Rはアルカリ金属)
Fe2O3に換算した全酸化鉄(T−Fe2O3):0.08〜0.14質量%
熱線吸収ガラスの組成は、例えば、クリアガラスの組成を基準として、Fe2O3に換算した全酸化鉄(T−Fe2O3)の比率を0.4〜1.3質量%とし、CeO2の比率を0〜2質量%とし、TiO2の比率を0〜0.5質量%とし、ガラスの骨格成分(主に、SiO2やAl2O3)をT−Fe2O3、CeO2およびTiO2の増加分だけ減じた組成とすることができる。
SiO2:65〜80質量%
Al2O3:0〜5質量%
CaO:5〜15質量%
MgO:2質量%以上
NaO:10〜18質量%
K2O:0〜5質量%
MgO+CaO:5〜15質量%
Na2O+K2O:10〜20質量%
SO3:0.05〜0.3質量%
B2O3:0〜5質量%
Fe2O3に換算した全酸化鉄(T−Fe2O3):0.02〜0.03質量%
続いて、中間膜3について説明する。中間膜3は、発熱層31、及びこの発熱層31を挟持する一対の接着層32,33、を有する3層で構成されている。以下では、外側ガラス板1側に配置される接着層を第1接着層32、内側ガラス板2側に配置される接着層を第2接着層33と称することとする。
まず、発熱層31について説明する。発熱層31は、シート状の基材311と、この基材311上に配置される、第1バスバー312、第2バスバー313、及び複数の加熱線6を備えている。基材311は、上記ガラス板1,2と対応するように略矩形状に形成することができるが、必ずしも両ガラス板1,2と同形状でなくてもよく、両ガラス板1,2よりも小さい形状であってもよい。例えば、図1に示すように、上下方向には、内側ガラス板2の切欠き部21,22と干渉しないように、両切欠き部21,22間の長さよりも短くすることができる。また、基材311の左右方向の長さも両ガラス板1,2の幅よりも短くすることができる。
両接着層32,33は、発熱層31を挟持するとともに、ガラス板1,2への接着を行うためのシート状の部材である。両接着層32,33は、両ガラス板1,2と同じ大きさに形成されているが、両接着層32,32には、内側ガラス板2の切欠き部21,22と対応する位置に同形状の切欠き部がそれぞれ形成されている。また、これら接着層32,33は、種々の材料で形成することができるが、例えば、ポリビニルブチラール樹脂(PVB)、エチレンビニルアセテート(EVA)などによって形成することができる。特に、ポリビニルブチラール樹脂は、各ガラス板との接着性のほか、耐貫通性にも優れるので好ましい。なお、接着層32,33と発熱層31との間に界面活性剤の層を設けることもできる。このような界面活性剤により両層の表面を改質することができ、接着力を向上することができる。
また、中間膜3の総厚は、特に規定されないが、0.3〜6.0mmであることが好ましく、0.5〜4.0mmであることがさらに好ましく、0.6〜2.0mmであることが特に好ましい。また、発熱層31の基材311の厚みは、0.01〜2.0mmであることが好ましく、0.03〜0.6mmであることがさらに好ましい。一方、各接着層32,33の厚みは、発熱層31の厚みよりも大きいことが好ましく、具体的には、0.1〜2.0mmであることが好ましく、0.1〜1.0mmであることがさらに好ましい。なお、第2接着層33と基材311とを密着させるため、その間に挟まれる両バスバー312,313、加熱線6の厚みは、3〜20μmであることが好ましい。
次に、接続材について説明する。接続材41,42は、各バスバー312,313と接続端子(陽極端子又は陰極端子:図示省略)とを接続するためのものであり、導電性の材料によりシート状に形成されている。そして、この接続端子には、12Vより大きい電圧、例えば、48Vの電源電圧が印加される。以下では、第1バスバー312に接続される接続材を第1接続材41、第2バスバー313に接続される接続材を第2接続材42と称することとする。また、両接続材41,42の構成は同じであるため、以下では主として第1接続材41について説明する。
図1に示すように、この合わせガラスの周縁には、黒などの濃色のセラミックに遮蔽層7が積層されている。この遮蔽層7は、車内また車外からの視野を遮蔽するものであり、合わせガラスの4つの辺に沿って積層されている。そして、両バスバー312,313は、遮蔽層7に覆われる位置に配置されている。なお、図中の符号7は、遮蔽層7の内縁を示している。
*2,主成分:ホウケイ酸ビスマス、ホウケイ酸亜鉛
次に、ウインドシールドの製造方法について説明する。まず、ガラス板の製造ラインについて説明する。
上記のように構成されたウインドシールドは、車体に取付けられ、さらに各接続材41,42には、接続端子が固定される。その後、各接続端子に通電すると、接続材41,42、各バスバー312,313を介して加熱線6に電流が印加され、発熱する。この発熱により、ウインドシールドの曇りを除去することができる。
以上のように、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
W=V2R=(S/ρL)V2 (1)
但し、V:電圧、R:加熱線の抵抗、S:加熱線の断面積、L:加熱線の長さ、ρ:熱伝導率
次に、本発明に係る第2実施形態について図6を参照しつつ説明する。図6は第2実施形態に係るウインドシールドの平面図である。第2実施形態が第1実施形態と相違するのは、主としてバスバー及び加熱線の配置であるため、以下では、相違部分のみを説明し、同一構成については同一の符号を付して説明を省略する。
次に、本発明に係る第3実施形態について図7を参照しつつ説明する。図7は第3実施形態に係る合わせガラスの平面図である。第3実施形態が第1実施形態と相違するのは、主としてバスバー及び加熱線の配置であるため、以下では、相違部分のみを説明し、同一構成については同一の符号を付して説明を省略する。
次に、本発明に係る第4実施形態について図8を参照しつつ説明する。図8は第4実施形態に係る合わせガラスの平面図である。第4実施形態が第1実施形態と相違するのは、主としてバスバー及び加熱線の配置であるため、以下では、相違部分のみを説明し、同一構成については同一の符号を付して説明を省略する。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。また、以下の変形例は適宜組合せが可能である。
上記各実施形態では、各バスバー312,313が遮蔽層7に隠れるように形成しているが、これに限定されるものではなく、遮蔽層7に隠れていなくてもよい。また、必ずしも遮蔽層7を設けなくてもよい。
上記実施形態では、中間膜3を発熱層31と、一対の接着層32,33の合計3層で形成したが、これに限定されるものではない。すなわち、中間膜3には、少なくとも両バスバー312,313及び加熱線6が含まれていればよい。したがって、例えば、接着層を1層だけにしたり、発熱層31を接着剤などで両ガラス板1,2の間に挟むこともできる。また、発熱層31に基材311を設けないこともできる。
発熱層31は、種々の形状にすることができる。例えば、予め基材311上に両バスバー312,313と加熱線6が形成されたシート状の発熱層31を準備しておき、これを適宜切断し、適当な形状にした上で、両ガラス板1,2の間に配置することができる。したがって、例えば、ガラス板1,2の端縁が湾曲していれば、それに合わせて基材311の端縁を湾曲させてもよい。また、発熱層31をガラス板1,2の形状と完全に一致させる必要はなく、防曇効果を得たい部分にのみ配置することができるため、ガラス板1,2よりも小さい形状など種々の形状にすることができる。なお、ガラス板1,2も完全な矩形以外に種々の形状にすることができる。
また、隣接する加熱線6同士を少なくとも1つのバイパス線で接続することもできる。これにより、例えば、一の加熱線6が断線したとしても、隣接する加熱線6から通電が可能となる。バイパス線の位置、数は特には限定されない。また、バイパス線の形状も特には限定されず、斜めに延びるように配置したり、波形にするなど、種々の形状にすることができる。但し、例えば、図1及び図5に示すような折り返し部64,65を有する1本の加熱線6において、隣接する部位同士(例えば、第1部位61と第2部位62)をバスパス線で接続することはできない。なお、バイパス線は、加熱線314と同じ金属材料で形成し、加熱線314と一体的に形成することができる。
接続材41,42の形態や内側ガラス板2の切欠き部21,22の構成も特には限定されない。例えば、図11に示すように、内側ガラス板2に、接続材41,42の厚み程度の小さい切欠き部21,22を形成し、各バスバー312,313から延びる接続材41,42をこの切欠き部21,22で折り返し、内側ガラス板2の表面に貼り付けておくこともできる。こうすることで、接続材41,42が合わせガラスの端部から面方向に突出するのを防止することができる。
ガラス板1,2の形状は特には限定されず、外形上、上辺11、下辺12、左辺13、右辺14が特定できるような形状であればよく、必ずしも矩形状でなくてもよい。また、各辺11〜14は直線のほか、曲線であってもよい。また、上記各実施形態では、各バスバー312,313は、上辺11または下辺12に配置されているが、左辺13または右辺14に配置されてもよい。
上記各実施形態では、中間膜に発熱層を設けているが、これに代わって各バスバー312,313、加熱線6を、スクリーン印刷などで外側ガラス板1の内面、あるいは内側ガラス板2の内面に形成することができる。この場合、発熱層31は、基材311のみで形成したり、あるいは少なくとも1枚の接着層のみですることができる。そして、各バスバー312,313、加熱線6の配置は、上記各実施形態のようにすることができる。
上記実施形態では、本発明の合わせガラスを自動車のウインドシールドに適用した例を示したが、これに限定されるものではなく、電車などの他の乗り物、建物の窓ガラスなどに適用することもできる。
2 内側ガラス板
3 中間膜
31 発熱層
311 基材
312 第1バスバー
313 第2バスバー
6 加熱線
Claims (13)
- 第1辺と、及び前記第1辺と対向する第2辺を有する、矩形状の第1ガラス板と、
前記第1ガラス板と対向配置され、前記第1ガラスと略同形状の第2ガラス板と、
前記第1ガラス板と第2ガラス板との間に配置される中間膜と、
を備え、
前記中間膜は、
前記第1辺側または第2辺側の端部に沿って延びる第1バスバーと、
前記第1辺側または第2辺側の端部に沿って延びる第2バスバーと、
前記第1バスバーと第2バスバーとを連結するように並列に配置された複数の加熱線と、
を備えており、
前記複数の加熱線のうち、少なくとも1つは、前記第1バスバーと第2バスバーとの間で、当該加熱線の延びる向きを変える少なくとも1つの折り返し部を有している、合わせガラス。 - 前記各加熱線は、単位面積当たりの発熱量が200〜1000W/m2である、請求項1に記載の合わせガラス。
- 前記第1バスバーは、前記第1辺側の端部に沿って配置され、
前記第2バスバーは、前記第2辺側の端部に沿って配置され、
前記複数の加熱線のうち、少なくとも1つは、前記第1バスバーと第2バスバーとの間で、当該加熱線の延びる向きを変える少なくとも2つの折り返し部を有している、請求項1または2に記載の合わせガラス。 - 前記第1バスバー及び第2バスバーは、前記第1辺側の端部または第2辺側の端部のいずれかの同じ端部に沿って配置され、
前記複数の加熱線のうち、少なくとも1つは、前記第1バスバーと第2バスバーとの間で、当該加熱線の延びる向きを変える少なくとも1つの折り返し部を有している、請求項1または2に記載の合わせガラス。 - 前記第1バスバー及び第2バスバーとは異なる位置で、前記第1辺側または第2辺側の端部に沿って配置される少なくとも1つの中継バスバーをさらに備え、
前記複数の加熱線は、前記第1バスバーから少なくとも1つの前記中継バスバーを介して前記第2バスバーに接続されている、請求項1または2に記載の合わせガラス。 - 前記複数の加熱線は、少なくとも1つの第1加熱線と、当該第1加熱線よりも抵抗の高い材料で形成された、少なくとも1つの第2加熱線とを含み、
前記第1加熱線の長さが、前記第2加熱線よりも長く形成されている、請求項1から5のいずれかに記載の合わせガラス。 - 前記第1ガラス板または第2ガラス板の少なくとも一方に積層され、車外側または車内側からの視野を遮蔽する遮蔽層をさらに備えており、
前記第1バスバー及び第2バスバーは、前記遮蔽層によって覆われている、請求項1から6のいずれかに記載の合わせガラス。 - 前記第1ガラス板または第2ガラス板の少なくとも一方に積層され、車外側または車内側からの視野を遮蔽する遮蔽層をさらに備えており、
前記第1バスバー、第2バスバー、及び少なくとも1つの折り返し部が、前記遮蔽層によって覆われている、請求項3または4に記載の合わせガラス。 - 前記中間膜は、少なくとも前記複数の加熱線を支持するシート状の基材を、備えている、請求項1から8のいずれかに記載の合わせガラス。
- 前記第1バスバー、前記第2バスバー、前記複数の加熱線、及び前記基材により、発熱層が形成され、
前記中間膜は、前記発熱層を挟持する一対の接着層を、さらに備えている、請求項9に記載の合わせガラス。 - 前記第1バスバー、前記第2バスバー、前記複数の加熱線が同一の材料により一体的に形成されている、請求項1から10のいずれかに記載の合わせガラス。
- 前記加熱線の線幅は、500μm以下である、請求項1から11のいずれかに記載の合わせガラス。
- 前記複数の加熱線に48Vの電圧が印加されるように構成されている、請求項1から12に記載の合わせガラス。
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